(57)【要約】【課題】  温度変化に伴うレーザダイオード（ＬＤ）の特性変動が生じても、高価な回路要素を使用することなく、常に要求されたパワーでＬＤが発光する制御を提供する。【解決手段】データライト時に、フロントモニタＦＭにより検知された発光パワーの平均値がローパスフィルタ１４及びサンプルホールド回路１５を介して得られる。前記ライト時に、イレースＡＰＣ１９により制御されたイレースパワーがサンプルホールド回路１２を介して得られる。ＬＤ７９が前記イレースパワーで発光しているときに、イレース電流がイレースＡＰＣ１９の出力電圧から求められる。前記平均パワー、前記イレースパワー、前記イレース電流、及び前記記録パルスの波形に基づいて、ＬＤ７９の電流対発光パワー特性が推定される（ＳＴ００７）。更に、前記電流対発光パワー特性に基づいて、ＬＤ７９の前記ライト時のピークパワー及びボトムパワーが制御される（ＳＴ００８〜ＳＴ０１０）。【選択図】    図３
2007323734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発光素子と、
前記レーザ発光素子の発光パワーを検知する検知部と、
記録パルスにより前記レーザ発光素子を駆動して、光ディスク上のトラックにマークを形成するライト時に、前記検知部により検知された発光パワーの平均値を測定する平均パワー測定部と、
前記ライト時に、帰還制御により目標値に一致するよう制御されたイレースパワーを測定するイレースパワー測定部と、
前記レーザ発光素子が前記イレースパワーで発光しているときに、前記レーザ発光素子を駆動しているイレース電流を測定するイレース電流測定部と、
前記平均パワー、前記イレースパワー、前記イレース電流、及び前記記録パルスの波形に基づいて、前記レーザ発光素子の電流対発光パワー特性を推定する推測手段と、
前記電流対発光パワー特性に基づいて、前記レーザ発光素子の前記ライト時のピークパワーを制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記推測手段は、前記電流対発光パワー特性を直線と推定し、該電流対発光パワー特性から計算される前記ライト時の目標ピークパワーと、実際に発生されているピークパワーとのずれ量を推定し、
前記制御部は、前記実際に発生されているピークパワーを、前記ずれ量を用いて補正することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
【請求項３】
平均パワーとイレースパワーの差が所定値以下の場合に前記記録パルス波形の時間方向、もしくは振幅方向を変更させる手段を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電流対発光パワー特性に基づいて、前記レーザ発光素子の前記ライト時のボムパワーを制御することを特徴とする請求項１乃至３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
レーザ発光素子の発光パワーを検知するステップと、
記録パルスにより前記レーザ発光素子を駆動して、光ディスク上のトラックにマークを形成するライト時に、前記検知された発光パワーの平均値を測定するステップと、
前記ライト時に、帰還制御により目標値に一致するよう制御されたイレースパワーを測定するステップと、
前記レーザ発光素子が前記イレースパワーで発光しているときに、前記レーザ発光素子を駆動しているイレース電流を測定するステップと、
前記平均パワー、前記イレースパワー、前記イレース電流、及び前記記録パルスの波形に基づいて、前記レーザ発光素子の電流対発光パワー特性を推定するステップと、
前記電流対発光パワー特性に基づいて、前記レーザ発光素子の前記ライト時のピークパワーを制御するステップと、
を具備することを特徴とする記録パワー制御方法。
【請求項６】
前記推測するステップは、前記電流対発光パワー特性を直線と推定し、該電流対発光パワー特性から計算される前記ライト時の目標ピークパワーと、実際に発生されているピークパワーとのずれ量を推定し、
前記制御するステップは、前記実際に発生されているピークパワーを、前記ずれ量ΔＰｐを用いて補正することを特徴とする請求項５記載の制御方法。
【請求項７】
前記平均パワーと前記イレースパワーの差が所定値以下の場合に前記記録パルス波形の時間方向、もしくは振幅方向を変更させるステップを具備することを特徴とする請求項５又は６記載の方法。
【請求項８】
前記制御するステップは、前記電流対発光パワー特性に基づいて、前記レーザ発光素子の前記ライト時のボムパワーを制御することを特徴とする請求項５乃至７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤＤＶＤ−Ｒ、ＨＤＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能光ディスクに情報を記録する技術に関し、特に記録パワーの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＤＶＤレコーダ等の高記録密度光ディスク装置が一般に普及してきており、光ディスクの記録密度の向上に伴い、その記録品質においても、高い信頼性が要求されてきている。
【０００３】
例えば書き換え可能型の光ディスクでは、ディスク表面にグルーブ及び／又はランドトラックを形成し、その上に記録層を形成し、トラックにレーザ光のビームスポットを追従させ記録マークを形成または消去する。光ディスクに用いるレーザダイオードは、温度や経時変化によって駆動電流対発光パワー特性に変動が起こることが知られており、発光パワーを一定に制御することが記録性能の向上において重要である。
【０００４】
従来のパワー制御方法では、先ずマーク部分の記録パワー（ピークパワー）、スペース部分の記録パワー（イレースパワー）、マルチパルスにおけるボトムパワーの値をそれぞれホールドする。そして、これらホールドされた値と予め設定されたピークパワー及びボトムパワーに対するイレースパワーの比率に基づいて、イレースパワーが算出される。これらのピークパワー、ボトムパワー、イレースパワーの実際の強度レベルが、それぞれ目標値に一致するように、記録パルスが制御される（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−３０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、１つの記録マークを複数のピークパワーパルスにより記録するマルチパルス方式におけるピークパワー、イレースパワー、ボトムパワーの３レベルに対して、それぞれピーク（ボトム）ホールド回路やサンプルホールド回路を使用して、アナログもしくはデジタルの帰還制御を介して、レーザダイオード（ＬＤ）の発光パワーを一定に維持する制御（Auto Power Control，以下ＡＰＣと記載）が行われる。しかしながら、従来の方式には以下のような問題がある。
【０００６】
（１）高速応答/高精度のピークホールド回路あるいはサンプルホールド回路が必要となる。
【０００７】
（２）マーク部分の先頭や終了部分に対応するパルスのみを他の部分より高いレベルのパルス（ブーストパルス）を使用する場合は、ピークホールド回路が複数ピークレベルのどこをホールドするか不明確となる。
【０００８】
（３）ピークレベルを測定するためのフロントモニタなどの光モニタ素子として、広帯域のものが必要となる。
【０００９】
これらの問題は光ディスクの高密度化、高倍速化が進むほど顕著に現れる。
【００１０】
従って本発明は、温度変化に伴うＬＤの特性変動が生じても、高価な高速応答／高精度ピークホールド回路または広帯域モニタを使用することなく、常に要求されたパワーでＬＤを発光する制御を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本方式は従来方式における問題点を解決するために、広帯域なピークホールド回路を用いずに、狭帯域のピークホールド回路を用いて測定可能な記録時の平均パワー及びイレースパワーを用いてＬＤの電流対発光パワー特性（以下ＩＬ特性）を推定し、任意のパワーレベルを得るための電流設定値が決定される。
【００１２】
ＩＬ特性は温度変化や経時劣化などにより変動するため、常に最適パワーを発生する駆動電流値を決定する必要がある。このとき、最新のＩＬ特性が分かっていれば、一定発光レベルを保つことはもちろん、書き込み特性の学習あるいはテストの際に、目標レベルを変化させる場合においても、新たな目標レベルを得るための電流値を即座に知ることができる。従って、従来の発光パワーのフィードバック制御時の過渡的な状態を経ることなく、瞬時に発光パワーレベルをコントロールできる。
【発明の効果】
【００１３】
温度変化に伴うＬＤの特性変動が生じても、高価な高速応答／高精度ピークホールド回路または広帯域モニタを使用することなく、常に要求されたパワーでＬＤが発光する制御を提供すことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明が適用される光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
この光ディスク装置は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク１００すなわち情報記憶媒体に対して情報の記録及び再生を行うものである。光ディスク１００は、同心円状、又は螺旋状に溝が刻まれており、溝の凹部をランド、凸部をグルーブと呼び、グループ又はランドの一周をトラックと呼ぶ。ユーザデータはこのトラック（グルーブのみ又はグルーブ及びランド）に沿って、強度変調されたレーザ光を照射して記録マークを形成することで記録される。データ再生は、記録時より弱いリードパワー(read power)のレーザ光をトラックに沿って照射して、トラック上にある記録マークによる反射光強度の変化を検出することにより行われる。記録されたデータの消去は、前記リードパワーより強いイレースパワー(erase power)のレーザ光をトラックに沿って照射し、記録層を結晶化することにより行われる。
【００１７】
光ディスク１００はスピンドルモータ６３によって回転駆動される。スピンドルモータ６３に設けられた回転検出器６３ａからはＦＧパルスが提供される。ＦＧパルスはスピンドルモータ６３が１回転すると、例えば５パルス発生する。このＦＧパルスからスピンドルモータ６３の回転角度及び回転数を判断できる。
【００１８】
光ディスク１００に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ６５によって行われる。光ピックアップ６５は、スレッドモータ６６とギアを介して連結されており、このスレッドモータ６６はスレッドモータ制御回路６８により制御される。
【００１９】
スレッドモータ制御回路６８に速度検出回路６９が接続され、この速度検出回路６９により検出される光ピックアップ６５の速度信号がスレッドモータ制御回路６８に送られる。スレッドモータ６６の固定部に、図示しない永久磁石が設けられており、駆動コイル６７がスレッドモータ制御回路６８によって励磁されることにより、光ピックアップ６５が光ディスク１００の半径方向に移動する。
【００２０】
光ピックアップ６５には、図示しないワイヤ或いは板バネによって支持された対物レンズ７０が設けられている。対物レンズ７０は駆動コイル７２の駆動によりフォーカシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能で、又駆動コイル７１の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）への移動が可能である。
【００２１】
変調回路７３は情報記録時にホスト装置９４からインターフェース回路９３を介して供給されるユーザデータを例えば８−１４変調（ＥＦＭ）して、ＥＦＭデータを提供する。レーザ制御回路７５は情報記録時（マーク形成時）に、変調回路７３から供給されるＥＦＭデータに基づいて、書き込み用信号をレーザダイオード（レーザ発光素子）７９に提供する。又、レーザ制御回路７５は情報読取り時に、前記書き込み信号より小さい読取り用信号をレーザダイオード７９に提供する。レーザ制御回路７５の詳細構成は後述される。
【００２２】
フォトダイオードにより構成されるフロントモニタＦＭはレーザダイオード７９が発生するレーザ光の光量つまり発光パワーを検出し、検出電流をレーザ制御回路７５に供給する。レーザ制御回路７５はフロントモニタＦＭからの検出電流に基づいて、ＣＰＵ９０により設定された再生時レーザパワー、記録時レーザパワー及び消去時レーザパワーで発光するように、レーザダイオード７９を制御する。
【００２３】
レーザダイオード７９はレーザ制御回路７５から供給される信号に応じてレーザ光を発生する。レーザダイオード７９から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ８０、ハーフプリズム８１、対物レンズ７０を介して光ディスク１００上に照射される。光ディスク１００からの反射光は、対物レンズ７０、ハーフプリズム８１、集光レンズ８２、およびシリンドリカルレンズ８３を介して、光検出器８４に導かれる。
【００２４】
光検出器８４は、例えば４分割の光検出セルから成り、これら光検出セルの検知信号はＲＦアンプ８５に出力される。ＲＦアンプ８５は光検知セルからの信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカスエラー信号ＦＥ、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキングエラー信号ＴＥ、及び光検知セル信号の全加算信号であるＲＦ信号を生成する。
【００２５】
フォーカスエラー信号ＦＥはフォーカシング制御回路８７に供給される。フォーカシング制御回路８７はフォーカスエラー信号ＦＥに応じてフォーカス駆動信号を生成する。フォーカス駆動信号はフォーカシング方向の駆動コイル７１に供給される。これにより、レーザ光が光ディスク１００の記録膜上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカスサーボが行われる。
【００２６】
トラッキングエラー信号ＴＥはトラッキング制御回路８８に供給される。トラッキング制御回路８８はトラッキングエラー信号ＴＥに応じてトラック駆動信号を生成する。トラッキング制御回路８８から出力されるトラック駆動信号は、トラッキング方向の駆動コイル７２に供給される。これによりレーザ光が光ディスク１００上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボが行われる。
【００２７】
上記フォーカスサーボおよびトラッキングサーボがなされることで、光検出器８４の各光検出セルの出力信号の全加算信号ＲＦには、記録情報に対応して光ディスク１００のトラック上に形成されたピットなどからの反射光の変化が反映される。この信号は、データ再生回路７８に供給される。データ再生回路７８は、ＰＬＬ回路７６からの再生用クロック信号に基づき、記録データを再生する。
【００２８】
上記トラッキング制御回路８８によって対物レンズ７０が制御されているとき、スレッドモータ制御回路６８により、対物レンズ７０がＰＵＨ６５内の所定位置近傍に位置するようスレッドモータ６６つまりＰＵＨ６５が制御される。
【００２９】
モータ制御回路６４、スレッドモータ制御回路６８、レーザ制御回路７３、ＰＬＬ回路７６、データ再生回路７８、フォーカシング制御回路８７、トラッキング制御回路８８、エラー訂正回路６２等は、バス８９を介してＣＰＵ９０によって制御される。ＣＰＵ９０はインターフェース回路９３を介してホスト装置９４から提供される動作コマンドに従って、この記録再生装置を総合的に制御する。又ＣＰＵ９０は、ＲＡＭ９１を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ９２に記録された本発明によるプログラムを含む制御プログラムに従って所定の動作を行う。
【００３０】
図２はデータリード時及びデータライト時のレーザ発光パワーの一例を示す。
【００３１】
データライト時に、レーザダイオード７９はピークパワーとボトムパワーを図２のように繰り返し発生し、トラック上に記録マークを形成する。レーザダイオード７９はイレースパワーを発生し、ディスク１００の記録層を結晶化してスペースを形成（マークを消去）する。
【００３２】
データリード時に、レーザダイオード７９はリードパワーを連続して発生する。このリードパワーは上記イレースパワーより遥かに小さく、リードパワーにより記録層の相状態が変化することはない。
【００３３】
図３はレーザ制御回路７５の一実施例の構成を示すブロックである。
【００３４】
ピークＤＡＣ１１はＣＰＵ９０により設定されたピーク基準データＤＰｒｅｆをＤＡ変換して、ピーク基準電流ＩＰｒｅｆを出力する。このピーク基準電流ＩＰｒｅｆは、ＬＤ７９の目標ピークパワーに対応する。電流アンプ２３はピーク基準電流ＩＰｒｅｆを増幅し、ピーク電流ＩＰを出力する。このとき、電流アンプ２３の入力電圧は、ピーク電流値に対応しスイッチＳＷ５を介してＡＤＣ１８に入力してＡＤ変換され、ＣＰＵ９０により読み込まれる。スイッチＳＷ１は図２のようなライト時の記録信号波形のピーク時にＯＮ状態となる。その結果、電流アンプ２３により増幅されたピーク電流ＩＰは、加算器２７を介してＬＤを流れる。
【００３５】
イレースＤＡＣ１３はＣＰＵ９０により設定されたイレース基準データＤＥｒｅｆをＤＡ変換して、イレース基準電流ＩＥｒｅｆを出力する。このイレース基準電流ＩＥｒｅｆは、目標イレースパワーを示す。サンプルホールド回路１２は、図２におけるイレースパワー発生時の時刻ｔｅのようなタイミングで、イレースパワーをサンプルし、イレースサンプル電圧ＶＥｓｈをイレースＡＰＣ(auto-power controller)１９に出力する。イレースサンプル電圧ＶＥｓｈは、スイッチＳＷ５を介してＡＤＣ１８に入力してＡＤ変換され、ＣＰＵ９０により読み込まれる。イレースサンプル電圧ＶＥｓｈは、イレース時の発光パワーを示す。
【００３６】
イレースＡＰＣ１９は、イレース基準電流ＩＥｒｅｆを内部でイレース基準電圧ＶＥｒｅｆに変換し、その電圧とイレースサンプル電圧ＶＥｓｈとを比較する。イレースＡＰＣ１９は、両者が等しくなるように、ＡＰＣ制御されたイレース電流ＩＥａを出力する。例えば、イレースサンプル電圧ＶＥｓｈがイレース基準電圧ＶＥｒｅｆより小さい場合、出力イレース電流ＩＥａは増加される。逆に、イレースサンプル電圧ＶＥｓｈがイレース基準電圧ＶＥｒｅｆより大きい場合、出力イレース電流ＩＥａは減少される。
【００３７】
電流アンプ２４はイレース電流ＩＥａを増幅し、イレース電流ＩＥを出力する。電流アンプ２４の入力電圧は、イレース電流ＩＥａの大きさを示す。又、電流アンプ２４の入力電圧は、スイッチＳＷ５を介してＡＤＣ１８に入力してＡＤ変換され、ＣＰＵ９０により読み込まれる。スイッチＳＷ２は図２のようなライト時の記録信号波形のイレース期間中にＯＮ状態となる。その結果、電流アンプ２４により増幅されたイレース電流ＩＰは、加算器２８及び加算器２７を介してＬＤを流れる。
【００３８】
リードＤＡＣ１６はＣＰＵ９０により設定されたリード基準データＤＲｒｅｆをＤＡ変換して、リード基準電流ＩＲｒｅｆを出力する。このリード基準電流ＩＲｒｅｆは、目標リードパワーを示す。ローパスフィルタ１４はフロントモニタＦＭの出力電流Ｉｆｍにより発生した電圧を濾波する。サンプルホールド回路１５は、図２におけるリードパワー発生時の時刻ｔｒのようなタイミングで、ＬＦＰ１４の出力値をサンプルし、リードサンプル電圧ＶＲｓｈをリードＡＰＣ２１に出力する。リードサンプル電圧ＶＲｓｈは、リード時の発光パワーを示す。
【００３９】
リードＡＰＣ２１は、リード基準電流ＩＲｒｅｆを内部でリード基準電圧ＶＲｒｅｆに変換し、その電圧とリードサンプル電圧ＶＲｓｈとを比較する。リードＡＰＣ２１は、リード基準電圧ＶＲｒｅｆとリードサンプル電圧ＶＲｓｈが等しくなるように、ＡＰＣ制御されたリード電流ＩＲａを出力する。例えば、リードサンプル電圧ＶＲｓｈがリード基準電圧ＶＲｒｅｆより小さい場合、リード電流ＩＲａは増加される。逆に、リードサンプル電圧ＶＲｓｈがリード基準電流ＩＲｒｅｆより大きい場合、リード電流ＩＲａは減少される。
【００４０】
電流アンプ２５はリード電流ＩＲａを増幅し、リード電流ＩＲを出力する。スイッチＳＷ３は図２のようなリード時にＯＮ状態となる。その結果、電流アンプ２５により増幅されたリード電流ＩＲは、加算器２９、２８、２７を介してＬＤを流れる。
【００４１】
また、ローパスフィルタ１４及びサンプルホールド回路１５は、図５に示すようなライト時の平均パワーＰＡＶＧに対応する平均値ＶＡｓｈを出力する。平均値ＶＡｓｈは、スイッチＳＷ５を介してＡＤＣ１８に入力してＡＤ変換され、ＣＰＵ９０により読み込まれる。尚、スイッチＳＷ３はライト時にＯＦＦ状態を維持する。
【００４２】
ボトムＤＡＣ１７はＣＰＵ９０により設定されたボトム基準データＤＢｒｅｆをＤＡ変換して、ボトム基準電流ＩＢｒｅｆを出力する。このボトム基準電流ＩＢｒｅｆは目標ボトムパワーに対応する。電流アンプ２６はボトム基準電流ＩＢｒｅｆを増幅し、ボトム電流ＩＢを出力する。スイッチＳＷ４は図２のようなライト時の記録信号波形のボトムレベル時にＯＮ状態となる。その結果、電流アンプ２６により増幅されたボトム電流ＩＢは、加算器２９、２８、２７を介してＬＤを流れる。
【００４３】
次に、ＩＬ特性の具体的な推定方法の一実施例を述べる。
【００４４】
図４はＬＤの発光パワー制御に用いる発光パワーとＬＤ駆動電流の関係を示す図である。光ディスクの記録層に形成される記録マークの品質（再生信号品質）は、ＬＤのピークパワーの精度に大きく依存する。従ってピークパワーは目標値に一致するよう精度よく制御する必要がある。
【００４５】
従来は、ピークパワーを発生するためのピーク電流の大きさを変化させながら、ＬＤの発光パワーをフロントモニタ等の受光素子を用いて測定し、目標パワーを発生するためのピーク電流を決定していた。このとき、発光パワーの測定は、ピークパワー発生時の受光素子出力電流又は出力電圧をピークホールド回路でホールドし、ホールドした値をＡＤ変換してＣＰＵが読み込んでいた。光ディスクに記録するデータの高密度化及び記録時のディスク回転数の上昇に伴って、より高速応答及び高精度なピークホールド回路が必要となった。このようなピークホールド回路を使用すると、光ディスク装置の製造コストは上昇する。以上のことはボトムパワーについても言える。
【００４６】
そこで本発明の一実施例では、ＬＤの電流対発光パワー特性を推定し、その電流対発光パワー特性に基づいて、例えば最適なピーク電流（ピーク基準データＤＰｒｅｆ）を決定するものである。
【００４７】
図４において、例えばピーク電流駆動時のピークパワー（図４の点Ｂ）、イレース電流駆動時のイレースパワー（図４の点Ａ）の２点を通る直線が分かれば、ＬＤの電流対発光パワー特性を推定できることがわかる。本発明の一実施例では、ライト時における平均パワー測定値及びイレースパワー測定値をパラメータとして、ＬＤの電流対発光パワー特性が推定される。平均パワー及びイレースパワーの測定は、図２及び後述の図５から分かるように、共に高速応答のサンプルホールド回路及びフロントモニタを必要としない。
【００４８】
先ずイレースパワーは、サンプルホールド回路１２を用いてスペース区間でサンプルしたパワーが、目標イレースパワーに等しくなるようイレースＡＰＣ１９により帰還制御を行うことで制御される。このようにして目標イレースパワーで発光しているＬＤの電流値をＡＤ変換器１８を介して取得する。
【００４９】
ピークパワーは、平均発光パワーとイレースパワーとパルス波形からＩＬ特性を求め、ＩＬ特性からほぼ一意に決定できる。平均パワーがイレースパワー近傍となる場合は、一時的にマルチパルスの波形、平均パワー、又はイレースパワーを変化させてＩＬ特性の推定を行う。平均パワーの概念図を図５に示す。平均パワーはフロントモニタＦＭの出力をローパスフィルタ１４へ通過させ、高周波数成分を除去したものをサンプルホールド回路１５によりサンプルして、ＡＤ変換器１８を介して取得する。
【００５０】
以下に具体的な計算例を述べる。
【００５１】
ＬＤのＩＬ特性を、パワーＰ、電流Ｉとして、式（１）に示す。
【数１】
2007323734.tif 000003
【００５２】
係数α、βは、平均パワー測定値ＰＡＶＧ、イレースパワー測定値ＰＥと、ピーク、イレース、ボトムの各パルスのデューティ比ｄＰ、ｄＥ、ｄＢ（ｄＰ＋ｄＥ＋ｄＢ＝１）、各電流値ＩＰ、ＩＥ、ＩＢを用いて、式（２）、（３）で表せる。
【数２】
2007323734.tif 000004
【００５３】
また、ここでデューティ比ｄＰ、ｄＥ、ｄＢ（ｄＰ＋ｄＥ＋ｄＢ＝１）は、波形によって決定される定数である。シングルパルス、マルチパルスそれぞれの波形例を図６、図７に示す。
【００５４】
図６の２Ｔ系シングルパルス、ＮＴスペース/ＮＴマーク連続パターンの場合、データ周期をＡ、１データ周期中のイレース幅をＫ、ピークパルス幅をＭ、ボトム幅をＬとすると次式のように表すことができる。ここで、ＮＴのＮは例えば２から１３までの整数、Ｔは基準クロック周期である。
【数３】
2007323734.tif 000005
【００５５】
これをライトストラテジのＴｓｆｐ、Ｔｅｌｐを用いて表すと、次式のようになる。ライトストラテジとは、光ディスクにマークを記録するときのレーザ変調方法あるいは記録波形を示し、３Ｔ、４Ｔなど記録マークの長さごとに規格書などに定義されている。例えばＴｓｆｐはデータ信号（ＤＡＴＡ）がＨレベルにおいて、ライトパルス信号（Ｗｒｉｔｅ  Ｐｕｌｓｅ）の立ち上がりから、基準クロック信号（ＣＬＯＣＫ）の最初の立ち上がりまでの時間である。
【数４】
2007323734.tif 000006
【００５６】
図７の２Ｔ系マルチパルス、ＮＴペース/ＮＴマーク連続パターンの場合、データ周期をＡ、１データ周期中のピークパルス幅をＢ、Ｃ、Ｄ、イレース幅をＥ、ボトム幅をＨとすると、次式のようになる。
【数５】
2007323734.tif 000007
【００５７】
これをライトストラテジのＴｓｆｐ、Ｔｅｌｐ、Ｔｅｆｐ、Ｔｓｍｐ、Ｔｅｍｐ、Ｔｓｌｐ、Ｔｌｃを用いて表すと、次式のようになる。
【数６】
2007323734.tif 000008
【００５８】
実際のデータでは各マーク/スペース長が均等に現れると仮定して、最短マーク長Ｔｍｉｎ[Ｔ]、最長マーク長Ｔｍａｘ[Ｔ]のとき、
【数７】
2007323734.tif 000009
【００５９】
とし、式（２）、（３）のｄＰ、ｄＥ、ｄＢに、上記ｄＰ’、ｄＥ’、ｄＢ’を用いる。
【００６０】
また、書き込むユーザデータにおける各マーク/スペース長の出現頻度が既知の場合は、平均のデューティ比を求める際に重み付けを行うこともできる。
【００６１】
目標とするピークパワーＰＰ、ボトムパワーＰＢに相当するピーク電流ＩＰ、ボトム電流ＩＢは式（１）より次のように求められる。
【数８】
2007323734.tif 000010
【００６２】
以上の推定処理を一定周期で繰り返すことによって、ユーザデータを光ディスクに記録中であってもパワーレベルを制御しつつ、常に最新のＩＬ特性を得ることが可能である。
【００６３】
ＬＤにおけるＩＬ特性が高温・高出力時に図８のように非線形になることが知られており、そのような高温・高出力時に以下のような方式でＩＬ特性の非線形性を補償することができる。
【００６４】
図９は本発明に係る電流対発光パワーの非線形特性を補償する方法の一実施例を説明するための図である。状態１は前回のサンプリングにおけるＩ−Ｌ特性、状態２は今回のサンプリングにおけるＩ−Ｌ特性、状態２′は直線からのずれが無かった場合のＩ−Ｌ特性を示している。
【００６５】
前回のサンプリング区間のピーク電流、ボトム電流の計算に使用した係数をα’、β’とし、今回のサンプリング区間で使用する係数をα、βとする時、直線領域におけるＩＬ特性は次の式で表される。
【数９】
2007323734.tif 000011
【００６６】
また、α、βは現在の状態を表していることから、次式が成り立つ。
【数１０】
2007323734.tif 000012
【００６７】
ここで、αは温度が変化した場合でも、ほとんど変化しないことから、
【数１１】
2007323734.tif 000013
【００６８】
と近似することができる。よって、βは次式から求まる。
【数１２】
2007323734.tif 000014
【００６９】
さらに、ピークパワーにおける直線からのずれ分ΔＰＰを求める。
【００７０】
前回のサンプリング区間におけるピーク電流をＩＰ’、ボトム電流をＩＢ’とし、ΔＰＰを考慮に入れると、ピークパワーＰＰ、ボトムパワーＰＢには次式が成り立つ。
【数１３】
2007323734.tif 000015
【００７１】
デューティ比ｄＰ、ｄＥ、ｄＢを使って、ＡＤ変換器から取得される平均パワーＰＡＶＧを表すと次式となる。
【数１４】
2007323734.tif 000016
【００７２】
この式に式（２９）、（３０）を代入すれば、
【数１５】
2007323734.tif 000017
【００７３】
となり、直線からのずれ分ΔＰＰが求まる。
【００７４】
最後に今回のサンプリング区間で使用するピーク電流ＩＰ、ボトム電流ＩＢを算出する。
【００７５】
記録に必要なピークパワーをＰＰｒｅｆ、ボトムパワーをＰＢｒｅｆとすると、
【数１６】
2007323734.tif 000018
【００７６】
と決定することができる。
【００７７】
以上の方式を用いることで、ＩＬ特性が非線形の場合においても、それを補償した制御を行うことが可能である。
【００７８】
次に、本発明による記録パワー制御動作の一実施例を詳細に説明する。図１０はレーザ発光パワー制御におけるＬＤ駆動電流値設定処理を示すフローチャートである。各ステップはＣＰＵ９０の制御の下に実行される。
【００７９】
先ずＣＰＵ９０は、予め決められた各初期パワー（図３ではピーク基準データＤＰｒｅｆ、イレース基準データＤＥｒｅｆ、ボトム基準データＤＢｒｅｆの各初期値）、または前回起動時のパワーを各ＤＡＣ１１、１３、１７に、を設定する（ＳＴ００１）。
【００８０】
現在のライトストラテジから式（１３）〜（２１）に従い、ボトムパワー、イレースパワー、ピークパワーそれぞれのパルスデューティ比を計算する（ＳＴ００２）。記録開始のトリガ（指示）を待ち（ＳＴ００３）、記録が開始されたらイレースパワー（図３ではサンプルホールド回路１２の出力電圧ＶＥｓｈ）、イレース電流（イレースＡＰＣ１９の出力端子電圧）をＡＤ変換器１８を通してデジタル信号として取り込む（ＳＴ００４）。ここでは、移動平均をとるなどの平滑化処理を行ってもよい。移動平均とは、イレースパワー及びイレース電流の測定をループ処理を介して繰り返し行い、最近得られたイレースパワー及びイレース電流の平均値を示す。このとき、イレースＡＰＣ１９により、イレースパワーが目標値に維持する制御が行われている。
【００８１】
記録時のサンプルホールド回路１５の出力電圧（図３ではＶＡｓｈ）を平均パワーＰＡＶＧとしてＡＤＣ１８から取得する（ＳＴ００５）。該平均パワーＰＡＶＧとステップ００４で取得したイレースパワーとを比較し、平均パワーとイレースパワーの差が所定値以下の場合（平均パワーがイレースパワー近傍にある場合）は（ＳＴ００６のＹｅｓ）、一時的に波形を時間方向もしくは振幅方向に変更、すなわちストラテジを変更する（ＳＴ０１２）。ここで、差の所定値とは、ピークパワーとボトムパワー間の差の数％、例えば２％程度の値である。なお、このように平均パワーとイレースパワーの差が該所定値以下となる場合は、実際には稀である。
【００８２】
変更したストラテジから再度、式（１３）〜（２１）に従い、ボトムパワー、イレースパワー、ピークパワーそれぞれのパルスデューティ比を計算し（ＳＴ００２）、イレースパワーと平均パワーがほぼ等しいか判断する（ＳＴ００４〜ＳＴ００６）。以上の処理をイレースパワーと平均パワーとの差が所定値より大きくなるまで繰り返す。
【００８３】
ステップ００４及び００５で取得したイレースパワー、イレース電流及び平均パワーと、ステップ００１で設定したピーク電流及びボトム電流、及びステップ００２で計算した各パルスデューティ比を、式（２）及び（３）に代入し、レーザダイオードの電流対出力特性（α及びβ）を推定する。尚、ピーク電流及びボトム電流は、図３のＩＰｒｅｆ、ＩＢｒｅｆをＡＤＣ１８を介して取得してもよいが、これらの値は、ステップ００１で設定した値と実質的に同一であるので、ここではステップ００１で設定した値を用いる。
【００８４】
推定した電流対出力特性から、所望のピークパワー及びボトムパワーでＬＤを発光させるためのピーク電流値及びボトム電流値を、式（２２）及び（２３）を用いて算出する（ＳＴ００７）。そして算出した電流値を電流指令値（図３ではピーク基準データＤＰｒｅｆ及びボトム基準データＤＢｒｅｆ）として、ピークＤＡＣ１１及びボトムＤＡＣ１７に設定する（ＳＴ００９）。その後、ステップ００４へ戻り、周期的にループ処理することで発光パワーを制御することができる。
【００８５】
次に、本発明による記録パワー制御動作の第２実施例を説明する。図１１はレーザ発光パワー制御におけるＬＤ駆動電流値設定処理の第２実施例を示すフローチャートである。各ステップはＣＰＵ９０の制御の下に実行される。
【００８６】
例えば赤色ＬＤにおけるＩＬ特性が、前述したように高温・高出力時に非線形になる場合、図１１のような制御を行うことで補償することができる。初期値設定（ＳＴ１０１）から平均パワーなどの取得（ＳＴ１０４）までは、前記の処理（ＳＴ００１〜ＳＴ００４）と同様である。
【００８７】
ステップ１０５では、イレースパワー設定値（図３ではイレース基準値ＤＥｒｅｆ）とイレース電流（図３では電流ＩＥａ）から周囲温度を推定する。高発光パワーで発光し周囲温度が高温になると、ＬＤの発光効率が下がる。従って、高温でも通常温度と同一のパワーで発光するには、電流値を増加しなければならない。イレースＡＰＣ１９はこの制御を行うが、このときの電流増加分に基づいて周囲温度が推定される。尚、ステップ１０５の周囲温度の推定は、本実施例による補償の適用を始めるタイミングを決定するもので、常時補償を含めた制御を行う場合は必要ない。
【００８８】
ステップ１０６では、周囲温度がＴ１℃（ＤＶＤ用ＬＤの場合には、概ね５０℃）より高いか判断し、高い場合（Ｙｅｓの場合）、式（２７）、（２８）を用いて、直線領域におけるＩＬ特性（α、β）を算出する（ＳＴ１０７）。ステップ１０８では、ピークパワーにおける直線からのずれ分ΔＰｐを式（３２）を用いて求める。最後にステップ１０９で、今回のサンプリング区間で使用するピーク電流、ボトム電流を式（３３）、（３４）から算出し、ピークＤＡＣ１１及びボトムＤＡＣ１７に設定する。
【００８９】
ステップ１０６で、周囲温度がＴ１℃以下の場合（Ｎｏの場合）、前述した図１０のフローチャートのステップ００７〜０１０の方式でＩＬ特性（α、β）を算出し、ピークＤＡＣ１１及びボトムＤＡＣ１７に設定する。
【００９０】
以上説明したように、本発明の実施例によれば、温度変化に伴うＬＤの特性変動が生じても、高価な高速応答／高精度ピークホールド回路または広帯域モニタを使用することなく、常に要求されたパワーでＬＤが発光する制御を提供すことが可能である。
【００９１】
以上の説明はこの発明の実施の形態であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明が適用される光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】データリード時及びデータライト時のレーザ発光パワーの一例を示す図である。
【図３】レーザ制御回路７５の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＤの発光パワー制御に用いる発光パワーとＬＤ駆動電流の関係を示す図である。
【図５】平均パワーを説明するための図である。
【図６】シングルパルス方式記録波形のデューティー比を説明する図である。
【図７】マルチパルス方式記録波形のデューティー比を説明する図である。
【図８】レーザダイオードの電流対発光パワーが非線形になる場合の例を示すグラフである。
【図９】本発明に係る電流対発光パワーの非線形特性を補償する方法の一実施例を説明するための図である。
【図１０】レーザ発光パワー制御におけるＬＤ駆動電流値設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】レーザ発光パワー制御におけるＬＤ駆動電流値設定処理の第２実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１１…ピークＤＡＣ、１３…イレースＤＡＣ、１６…リードＤＡＣ、１７…ボトムＤＡＣ、１９…イレースＡＰＣ、２１…リードＡＰＣ、６３…スピンドルモータ、６５…光ピックアップ、７９…レーザダイオード、ＦＭ…フロントモニタ、１００…光ディスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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